本技术涉及火灾预警领域，且更为具体地，涉及一种电动自行车充停场所火灾智能预警系统及方法。
背景技术：
1、近年来，电动车火灾事故频发，主要起火原因归结于电气故障，特别是电池及充电过程中的安全隐患。具体地，电动车车体大多使用易燃材料，一旦发生火灾，火势蔓延迅速，并且会产生大量的有毒烟气，这些烟气不仅降低了能见度，使得人员逃生变得极其困难，而且有毒气体还可能造成窒息和其他健康危害，从而导致严重的人员伤亡。因此，加强火灾预警和应急措施，对保障人民生命财产安全至关重要。
2、然而，传统电动自行车充停场所的火灾预警系统主要依赖单一类型的探测器，如烟雾探测器或温度传感器，这种方法虽然在一定程度上能够监测火灾，但往往缺乏对火灾风险的全面评估能力。例如，它们可能无法检测到火灾的早期阶段，如电气故障引起的隐蔽火源，或者在没有烟雾产生的情况下的火情。此外，传统的预警系统通常还需要人工进行一些火灾检测数据的分析和检查维护，这不仅增加了运营成本，而且由于人为因素，可能存在分析不精准、检查不到位或维护不及时的情况。当系统一旦发生故障，可能不会立即被察觉，导致预警系统失效，从而在火灾发生时无法提供及时的警报，增加了火灾造成严重后果的风险。
3、因此，期望一种优化的电动自行车充停场所的火灾预警方案。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，提出了本技术。本技术的实施例提供了一种电动自行车充停场所火灾智能预警系统及方法。
2、根据本技术的一个方面，提供了一种电动自行车充停场所火灾智能预警系统，其包括：
3、采集单元、灭火单元、联动单元和火灾预警控制中心；
4、所述采集单元包括热成像双目相机和烟雾探测器，所述热成像双目相机用于采集电动自行车充停场所的热红外图像和rgb图像，所述烟雾探测器用于采集烟雾浓度值的时间队列；
5、所述火灾预警控制中心，用于基于所述热红外图像、所述rgb图像和所述烟雾浓度值的时间队列，确定是否发现火情，以及响应于发现火情，生成启动灭火控制指令；
6、所述灭火单元包括自动喷淋设备和悬挂式干粉灭火器，所述灭火单元用于响应于接收到所述灭火控制指令，启动所述自动喷淋设备和所述悬挂式干粉灭火器；
7、所述联动单元用于响应于接收到所述灭火控制指令，启动应急灯和关闭充电桩。
8、在上述电动自行车充停场所火灾智能预警系统中，所述火灾预警控制中心，包括：热红外图像rgb图像聚合模块，用于将所述热红外图像和所述rgb图像沿着通道维度进行聚合以得到电动自行车充停场所状态多通道图像；电动自行车充停场所多尺度特征提取模块，用于将所述电动自行车充停场所状态多通道图像输入现场状态多尺度特征提取器以得到电动自行车充停场所浅层状态特征图和电动自行车充停场所深层状态特征图；电动自行车充停场所多尺度显著感知模块，用于将所述电动自行车充停场所浅层状态特征图和所述电动自行车充停场所深层状态特征图输入基于注意力驱动的特征联合显著性感知网络以得到电动自行车充停场所多尺度显著感知融合特征图；烟雾浓度值序列编码模块，用于将所述烟雾浓度值的时间队列输入序列编码器以得到烟雾浓度时序关联特征向量；火情探测多模态融合模块，用于将所述电动自行车充停场所多尺度显著感知融合特征图和所述烟雾浓度时序关联特征向量输入基于仿转换器结构的门控跨模态联合编码器以得到火情探测多模态融合特征图；火情探测结果生成模块，用于基于所述火情探测多模态融合特征图，得到火情探测结果，所述火情探测结果用于表示是否发现火情。
9、在上述电动自行车充停场所火灾智能预警系统中，所述电动自行车充停场所多尺度特征提取模块，用于：将所述电动自行车充停场所状态多通道图像输入基于空洞金字塔网络的现场状态多尺度特征提取器以得到所述电动自行车充停场所浅层状态特征图和所述电动自行车充停场所深层状态特征图。
10、在上述电动自行车充停场所火灾智能预警系统中，所述电动自行车充停场所多尺度显著感知模块，包括：电动自行车充停场所特征图形状重塑单元，用于对所述电动自行车充停场所浅层状态特征图和所述电动自行车充停场所深层状态特征图进行特征形状重塑以得到电动自行车充停场所浅层状态特征形状重塑矩阵和电动自行车充停场所深层状态特征形状重塑矩阵；电动自行车充停场所浅层-深层状态逐通道交互感知单元，用于将所述电动自行车充停场所浅层状态特征形状重塑矩阵和所述电动自行车充停场所深层状态特征形状重塑矩阵输入特征逐通道交互感知模块以得到电动自行车充停场所浅层-深层状态依赖关系矩阵和电动自行车充停场所深层-浅层状态依赖关系矩阵；电动自行车充停场所依赖关系矩阵随机失活处理单元，用于将所述电动自行车充停场所浅层-深层状态依赖关系矩阵和所述电动自行车充停场所深层-浅层状态依赖关系矩阵输入随机失活模块以得到剪枝化电动自行车充停场所浅层-深层状态依赖关系矩阵和剪枝化电动自行车充停场所深层-浅层状态依赖关系矩阵；依赖关系优化电动自行车充停场所深层状态特征生成单元，用于将所述剪枝化电动自行车充停场所浅层-深层状态依赖关系矩阵与所述电动自行车充停场所深层状态特征形状重塑矩阵进行矩阵相乘以得到依赖关系优化电动自行车充停场所深层状态特征矩阵；依赖关系优化电动自行车充停场所浅层状态特征生成单元，用于将所述剪枝化电动自行车充停场所深层-浅层状态依赖关系矩阵与所述电动自行车充停场所浅层状态特征形状重塑矩阵进行矩阵相乘以得到依赖关系优化电动自行车充停场所浅层状态特征矩阵；依赖关系优化电动自行车充停场所特征矩阵形状重塑单元，用于对所述依赖关系优化电动自行车充停场所浅层状态特征矩阵和所述依赖关系优化电动自行车充停场所深层状态特征矩阵进行特征形状重塑以得到优化电动自行车充停场所浅层状态特征图和优化电动自行车充停场所深层状态特征图；多尺度电动自行车充停场所特征融合单元，用于计算所述优化电动自行车充停场所浅层状态特征图和所述优化电动自行车充停场所深层状态特征图的加权和以得到所述电动自行车充停场所多尺度显著感知融合特征图。
11、在上述电动自行车充停场所火灾智能预警系统中，所述电动自行车充停场所浅层-深层状态逐通道交互感知单元，用于：计算所述电动自行车充停场所浅层状态特征形状重塑矩阵的转置矩阵与所述电动自行车充停场所深层状态特征形状重塑矩阵之间的矩阵乘积以得到第一相关特征矩阵；计算所述第一相关特征矩阵与所述第一相关特征矩阵的尺度的按位置除法以得到第一相关特征调制矩阵；计算所述电动自行车充停场所深层状态特征形状重塑矩阵的转置矩阵与所述电动自行车充停场所浅层状态特征形状重塑矩阵之间的矩阵乘积以得到第二相关特征矩阵；计算所述第二相关特征矩阵与所述第二相关特征矩阵的尺度的按位置除法以得到第二相关特征调制矩阵；将所述第一相关特征调制矩阵和所述第二相关特征调制矩阵分别输入softmax函数以得到所述电动自行车充停场所浅层-深层状态依赖关系矩阵和所述电动自行车充停场所深层-浅层状态依赖关系矩阵。
12、在上述电动自行车充停场所火灾智能预警系统中，所述烟雾浓度值序列编码模块，用于：将所述烟雾浓度值的时间队列输入基于bi-lstm模型的序列编码器以得到所述烟雾浓度时序关联特征向量。
13、在上述电动自行车充停场所火灾智能预警系统中，所述火情探测多模态融合模块，包括：电动自行车充停场所多尺度特征归一化卷积单元，用于对所述电动自行车充停场所多尺度显著感知融合特征图进行层归一化和卷积编码处理以得到电动自行车充停场所多尺度显著感知空间深化特征图；电动自行车充停场所多尺度显著感知空间深化特征备份单元，用于复制所述电动自行车充停场所多尺度显著感知空间深化特征图以得到备份电动自行车充停场所多尺度显著感知空间深化特征图；电动自行车充停场所多尺度显著感知空间深化特征形状重塑单元，用于分别对所述备份电动自行车充停场所多尺度显著感知空间深化特征图和所述电动自行车充停场所多尺度显著感知空间深化特征图进行特征形状重塑以得到备份电动自行车充停场所多尺度显著感知空间深化特征矩阵和电动自行车充停场所多尺度显著感知空间深化特征矩阵作为仿查询特征矩阵和仿键特征矩阵；电动自行车充停场所多尺度显著感知局部自相关库矩阵计算单元，用于计算所述仿查询特征矩阵与所述仿键特征矩阵的转置矩阵之间的乘积以得到电动自行车充停场所多尺度显著感知局部自相关库矩阵；电动自行车充停场所多尺度显著感知注意力门控自相关分析单元，用于将所述电动自行车充停场所多尺度显著感知局部自相关库矩阵输入基于gelu函数的注意力门控单元以得到电动自行车充停场所多尺度显著感知门控局部自相关库权重矩阵；烟雾浓度-电动自行车充停场所跨模态交互融合条件权重计算单元，用于以所述烟雾浓度时序关联特征向量作为值特征向量，计算所述电动自行车充停场所多尺度显著感知门控局部自相关库权重矩阵与所述烟雾浓度时序关联特征向量之间的乘积以得到烟雾浓度-电动自行车充停场所跨模态交互融合条件权重向量；电动自行车充停场所多尺度显著感知融合特征加权单元，用于以所述烟雾浓度-电动自行车充停场所跨模态交互融合条件权重向量作为权重向量，对所述电动自行车充停场所多尺度显著感知融合特征图进行逐通道加权以得到所述火情探测多模态融合特征图。
14、在上述电动自行车充停场所火灾智能预警系统中，所述电动自行车充停场所多尺度特征归一化卷积单元，用于：对所述电动自行车充停场所多尺度显著感知融合特征图进行层归一化处理以得到层归一化电动自行车充停场所多尺度显著感知融合特征图；对所述层归一化电动自行车充停场所多尺度显著感知融合特征图进行点卷积编码和空间卷积编码以得到所述电动自行车充停场所多尺度显著感知空间深化特征图。
15、在上述电动自行车充停场所火灾智能预警系统中，所述火情探测结果生成模块，用于：将所述火情探测多模态融合特征图输入基于分类器的火情探测模块以得到所述火情探测结果，所述火情探测结果用于表示是否发现火情。
16、根据本技术的另一方面，提供了一种电动自行车充停场所火灾智能预警方法，其包括：
17、采集电动自行车充停场所的热红外图像和rgb图像以及采集烟雾浓度值的时间队列；
18、基于所述热红外图像、所述rgb图像和所述烟雾浓度值的时间队列，确定是否发现火情，以及响应于发现火情，生成启动灭火控制指令；
19、响应于接收到所述灭火控制指令，启动自动喷淋设备和悬挂式干粉灭火器；
20、响应于接收到所述灭火控制指令，启动应急灯和关闭充电桩。
21、与现有技术相比，本技术提供的电动自行车充停场所火灾智能预警系统及方法，其采用基于人工智能的图像分析和数据处理技术来对热红外图像和rgb图像聚合得到的电动自行车充停场所状态多通道图像进行多尺度特征提取和显著感知融合，对烟雾浓度值数据进行时序关联编码，以此根据电动自行车充停场所状态多通道图像进行显著融合得到的特征和烟雾浓度值时序关联特征之间的跨模态特征来智能地判断是否发现火情。这样，可以更全面地评估火灾风险，提高火灾预警的准确性和及时性，从而实现了更为智能化的电动自行车充停场所火灾预警。
1.一种电动自行车充停场所火灾智能预警系统，其特征在于，包括：采集单元、灭火单元、联动单元和火灾预警控制中心；
2.根据权利要求1所述的电动自行车充停场所火灾智能预警系统，其特征在于，所述火灾预警控制中心，包括：
3.根据权利要求2所述的电动自行车充停场所火灾智能预警系统，其特征在于，所述电动自行车充停场所多尺度特征提取模块，用于：将所述电动自行车充停场所状态多通道图像输入基于空洞金字塔网络的现场状态多尺度特征提取器以得到所述电动自行车充停场所浅层状态特征图和所述电动自行车充停场所深层状态特征图。
4.根据权利要求3所述的电动自行车充停场所火灾智能预警系统，其特征在于，所述电动自行车充停场所多尺度显著感知模块，包括：
5.根据权利要求4所述的电动自行车充停场所火灾智能预警系统，其特征在于，所述电动自行车充停场所浅层-深层状态逐通道交互感知单元，用于：
6.根据权利要求5所述的电动自行车充停场所火灾智能预警系统，其特征在于，所述烟雾浓度值序列编码模块，用于：将所述烟雾浓度值的时间队列输入基于bi-lstm模型的序列编码器以得到所述烟雾浓度时序关联特征向量。
7.根据权利要求6所述的电动自行车充停场所火灾智能预警系统，其特征在于，所述火情探测多模态融合模块，包括：
8.根据权利要求7所述的电动自行车充停场所火灾智能预警系统，其特征在于，所述电动自行车充停场所多尺度特征归一化卷积单元，用于：
9.根据权利要求8所述的电动自行车充停场所火灾智能预警系统，其特征在于，所述火情探测结果生成模块，用于：将所述火情探测多模态融合特征图输入基于分类器的火情探测模块以得到所述火情探测结果，所述火情探测结果用于表示是否发现火情。
10.一种电动自行车充停场所火灾智能预警方法，其特征在于，包括：
